[1주차 - Queue & Heap] 더 맵게

본 포스팅은 프로그래머스 에서 진행하는 코딩테스트와 실무역량 모두 잡는 알고리즘 스터디(Python반) 6기에 참여 하면서 공부한 내용을 정리한 것이다. (https://programmers.co.kr/learn/courses/12441)

 

상단부터 

1. [문제설명] 
2. [문제풀이] 
3. [코트리뷰를 통해 발견한 개선할 점] 
4. [리뷰완료 후 전체코드] 

순으로 구성되어 있다.

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[문제설명]

더 맵게

문제 설명

매운 것을 좋아하는 Leo는 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들고 싶습니다. 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 Leo는 스코빌 지수가 가장 낮은 두 개의 음식을 아래와 같이 특별한 방법으로 섞어 새로운 음식을 만듭니다.

섞은 음식의 스코빌 지수 = 가장 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 + (두 번째로 맵지 않은 음식의 스코빌 지수 * 2)

Leo는 모든 음식의 스코빌 지수가 K 이상이 될 때까지 반복하여 섞습니다.
Leo가 가진 음식의 스코빌 지수를 담은 배열 scoville과 원하는 스코빌 지수 K가 주어질 때, 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들기 위해 섞어야 하는 최소 횟수를 return 하도록 solution 함수를 작성해주세요.

제한 사항

• scoville의 길이는 1 이상 1,000,000 이하입니다.
• K는 0 이상 1,000,000,000 이하입니다.
• scoville의 원소는 각각 0 이상 1,000,000 이하입니다.
• 모든 음식의 스코빌 지수를 K 이상으로 만들 수 없는 경우에는 -1을 return 합니다.

입출력 예

scovilleKreturn

[1, 2, 3, 9, 10, 12]

7

2

입출력 예 설명

1. 스코빌 지수가 1인 음식과 2인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 1 + (2 * 2) = 5
   가진 음식의 스코빌 지수 = [5, 3, 9, 10, 12]
2. 스코빌 지수가 3인 음식과 5인 음식을 섞으면 음식의 스코빌 지수가 아래와 같이 됩니다.
   새로운 음식의 스코빌 지수 = 3 + (5 * 2) = 13
   가진 음식의 스코빌 지수 = [13, 9, 10, 12]

모든 음식의 스코빌 지수가 7 이상이 되었고 이때 섞은 횟수는 2회입니다.

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[문제풀이]

이 문제를 풀기 위해서는 가장 작은 스코빌 지수의 음식 두 가지를 지속적으로 얻을 수 있어야 한다.

처음 시도했던 풀이에서는 음식 리스트를 정렬하고 가장 작은 스코빌 지수 음식 두 개를 얻어 섞어서 얻은 새로운 스코빌 지수의 음식을 다시 리스트에 append 하는 로직을 가장 작은 스코빌 지수가 K이상이 될 때까지 반복하도록 했다. 결과 효율성 테스트를 통과하지 못했다.

 

이를 개선하기 위해 heap을 사용했다. heap의 특성상 새로운 요소를 추가하면 O(n log n)의 시간 복잡도로 자동 정렬이 이뤄지기 때문이다.

먼저 음식 리스트를 heap에 넣어준다.

heap의 첫 번째 요소가 K 미만이면 첫 번째 요소와 두 번째 요소를 heap에서 꺼내 섞는 연산을 진행하여 그 결과를 heap에 넣어주고 섞은 횟수에 +1 해준다.

만약 heap의 첫번 째 요소가 K 이상이면 나머지 요소는 모두 K 이상이라는 뜻이므로 섞은 횟수를 반환해주면 된다.

import heapq


def solution(scoville, k):
    answer = 0
    heap = list()
    for elem in scoville:
        heapq.heappush(heap, elem)
    food_1 = int()
    food_2 = int()
    # 음식이 2개 이상일 떄 까지 가장 안매운 음식과 두번째로 안매운 음식을 섞는다.
    while len(heap) > 1:
        if heap[0] >= k:
            break
        food_1 = heapq.heappop(heap)
        food_2 = heapq.heappop(heap)
        heapq.heappush(heap, food_1 + food_2 * 2)
        answer += 1
    else:
        # 두 개 남은 음식이 섞여 딱 하나의 음식만 남게 된경우를 처리해준다.
        if food_1 + food_2 * 2 >= k:
            return answer
        else:
            return -1
    return answer

 

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[코드 리뷰를 통해 발견한 개선할 점]

 

1. 런타임 에러가 발생할 수 있는 경우의 예외처리는 if 대신 try ~ except로 한다. if는 문제의 조건에 따라 수행하지 않아야 하는 로직을 제어하거나 가지치기 등이 필요한 경우에 사용한다.

 

2. 올바른 반복문 탈출 조건 설정은 코드를 보다 간결하게 한다. "모든 음식을 섞을 때 까지" 라는 조건을 "가장 맵지 않은 음식이 K 스코빌 미만일 때"으로 변경하면 코드가 훨씬 간결해진다.

 

위의 1, 2번 항목에 해당하는 코드는 다음과 같다.

    while len(heap) > 1:
        if heap[0] >= k:
            break
        food_1 = heapq.heappop(heap)
        food_2 = heapq.heappop(heap)
        heapq.heappush(heap, food_1 + food_2 * 2)
        answer += 1
    else:
        # 두 개 남은 음식이 섞여 딱 하나의 음식만 남게 된경우를 처리해준다.
        if food_1 + food_2 * 2 >= k:
            return answer
        else:
            return -1

이 것을 다음과 같이 개선할 수 있다.

    while scoville[0] < K:
        try:
            heappush(scoville, heappop(scoville) + heappop(scoville) * 2)
            answer += 1
        except:
            return -1

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[리뷰 완료 후 전체코드]

from heapq import heapify, heappop, heappush
def solution(scoville, K):
    answer = 0
    heapify(scoville)

    while scoville[0] < K:
        try:
            heappush(scoville, heappop(scoville) + heappop(scoville) * 2)
            answer += 1
        except:
            return -1

    return answer